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Un robot autonome qui nage comme un vrai poisson

Julien Bergounhoux
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Un robot autonome qui nage comme un vrai poisson

© MIT

La robotique est traditionnellement représentée par des robots rigides et aux mouvements prédéfinis et limités. Au contraire, le domaine émergent dit de la Soft Robotics veut créer des robots d'un genre différent, plus souples, plus agiles, plus adaptables, à l'aide du biomimétisme. Le poisson robot que viennent d'imaginer des chercheurs du MIT illustre parfaitement ces principes.

L'intérêt du milieu de la robotique pour le biomimétisme et sa capacité à résoudre certains problèmes a récemment faire naître un nouveau domaine, celui des "soft robots". Intéressés par ce domaine, des chercheurs du MIT viennent de créer le premier robot autonome capable d'effectuer de rapides mouvements corporels. Modelé sur un poisson, il est capable de nager dans l'eau comme un véritable animal et peut même effectuer une manœuvre d'échappement, se convulsant pour changer de direction en une fraction de seconde.

Ces robots "mous" et souples intéressent de nombreux chercheurs pour deux raisons. La première est qu'à mesure que les robots deviendront plus présents dans la société et seront amenés à être en contact régulier avec des êtres humains, les rendre mous va permettre de limiter les dangers (à la fois pour les robots eux-mêmes et pour l'environnement autour d'eux) associés aux collisions, une problématique de premier ordre en robotique. La deuxième raison est de leur conférer des mouvements beaucoup plus naturels et efficaces en s'inspirant de la nature, mais aussi plus polyvalents. En effet, en se concentrant sur la réalisation de mouvements simples reposant sur une déformation physique, les robots peuvent ensuite effectuer des mouvements complexes irréalisables par des robots rigides utilisant des articulations à charnières.

L'extérieur du poisson, en caoutchouc de silicone, a été créé à l'aide d'une imprimante 3D. Chaque côté de sa queue est percé par un long conduit ondulé. Du dioxyde de carbone relâché depuis une cartouche située dans l'abdomen du poisson gonfle ces conduits, tordant la queue dans la direction opposée.

DU BIOMIMÉTISME POUR DE MEILLEURES PERFORMANCES

Le poisson n'utilise que deux paramètres de contrôle : le diamètre d'ouverture de l'embout d'où sort le gaz carbonique qui le propulse et la durée d'expulsion du gaz. Lors de tests, Andrew Marchese, créateur du robot, s'est aperçu que l'angle des changements de direction du poisson dépendait presque exclusivement de la durée du gonflement, tandis que sa vitesse était liée au diamètre d'ouverture de l'embout. Un découplement des paramètres qui a également été observé sur de vrais poissons.

Le robot peut pour l'instant effectuer de 20 à 30 manœuvres différentes, suivant sa vitesse et son angle, avant d'épuiser son réservoir de CO2. Le simple fait de nager l'épuise encore plus vite, car il a été créé pour effectuer des tests de performance et pas pour fonctionner dans la durée. Des études sont en cours pour augmenter sa durée de fonctionnement, en pompant de l'eau pour le propulser au lieu d'utiliser du gaz. Le robot pourrait à terme être utilisé pour infiltré des bancs de poissons réels et les étudier dans leur habitat naturel.

Ci-dessous une vidéo du poisson robot en action :

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